7.1 Среды обитания организмов. Экологические факторы. Антропогенный фактор. Их значение

Видеоурок 1: Абиотические факторы: температура и освещенность

Лекция: Среды обитания организмов. Экологические факторы. Антропогенный фактор. Их значение

Среды обитания организмов

Экологические факторы

К ним относятся – наличие кислорода и углекислого газа, атмосферное давление, температура воздуха, воды, почвы. Элементы внешней среды, не влияющие на – например, содержание и изменение в пределах нормы концентрации инертных газов экологическими факторами не являются.

Для экологических факторов характерна высокая вариабельность во времени и пространстве. Например, температура воздуха может сильно меняться в течение суток, океанской воды – в зависимости от глубины.

Один фактор может по-разному влиять на различные организмы, даже обитающие на одной территории. Так, уровень солености почв будет критичен для растений, но к нему абсолютно индифферентны наземные животные. Световой спектр и интенсивность светового потока воздействуют на фотосинтезирующие организмы, но совсем не влияют на таких гетеротрофов, как микроорганизмы и грибы.

Экологические факторы могут становиться:

• раздражителями, обуславливающими вступление в действие механизмов естественного отбора;

• ограничителями, определяющими возможность или ее отсутствие для существования видов в определенных условиях;

• модификаторами, обуславливающими возникновение различных физиологических и анатомических изменений организмов.

Живыми существами воспринимается влияние экологических факторов не статично, а с учетом режимов их изменений – периодических или единовременных.

Экологические факторы можно классифицировать по типу влияния:

• Прямые – оказывающие прямое воздействие на организм, чаще всего это касается физиологии и метаболизма. Это – атмосферное давление, температура, химический состав воздуха, воды или почвы и др;

• Косвенные – оказывающие опосредованное влияние. К ним относятся особенности рельефа, градус солнечной экспозиции на склоне и пр;

• Условные – определяют степень влияния других компонентов биоценоза, изменяющихся под действием других факторов. Например, засуха приводит к высыханию растений и снижению кормовой базы для травоядных.

Этот способ классификации показывает связи между компонентами биоценоза. Также, существует разделение экофакторов в зависимости от источника их происхождения:

Абиотические. Это проявления влияния неживой природы:

• климатические – атмосферная влажность, температура, давление;
• химические – элементный и структурный составы воздуха, воды их кислотность, и концентрация химических веществ;
• эдафические – различные свойства почвы, ее химический состав, кислотность, воздухопроницаемость, размер частиц;
• физические – интенсивность солнечного света, наличие шумов, магнитных полей, степень теплопроводности и теплоемкости среды;
• орографические – особенности рельефа, географическая ориентация, высота над уровнем моря, градус уклона.

Биотические. К таковым относятся виды влияния на организм, обусловленные жизнедеятельностью других участников биоценоза:

• микробиогенные – простейших;
• микогенные – грибов;
• фитогенные – растений;
• зоогенные – животных.

Антропогенные. К ним относятся прямые и опосредованные виды влияния на биоценозы, связанные с деятельностью человека. При этом они рассматриваются, как:

• Прямое антропогенное воздействие – это виды непосредственного влияния присутствия и деятельности человека на экосистемы. К ним относятся – застраивание территории, вырубка лесов, охота, сбор грибов и прочие;
• Косвенное антропогенное воздействие – изменение условий среды вследствие человеческой деятельности. Это – различные виды загрязнения территорий (разлив нефти, замусоривание леса), изменение химического состава и уровня грунтовых вод вследствие их откачивания, загрязнения почвы, радиационные выбросы;
• Условное антропогенное воздействие. К этому типу относится опосредованное влияние, вызванное результатом воздействия человека на другие компоненты экосистемы. Например – исчезновение Аральского моря, таяние ледников.

В 2011 году была создана шкала для определения уровня антропогенного воздействия на биоценозы. В ней предусмотрено 12 степеней, характеризующих экосистемы от абсолютно нетронутых до полностью утративших способность к существованию.

Воздействие экологических факторов на организм

Экологические факторы могут оказывать различные виды воздействия на организм, в зависимости от их сочетаний:

• Подавление. Один из факторов является определяющим и от него зависит несколько остальных. Например, если в почве какой-либо элемент находится в избытке – он ухудшает степень поглощения растением других минеральных веществ.

• Взаимное усиление. Так, взаимосвязанными являются такие параметры, как уровень нитратов в почве, ее влажность и освещенность. При увеличении любого из них усиливается действие двух других.

• Антагонизм. Это тип взаимообратного подавления факторов. Например, при увеличении популяции снижается уровень обеспеченности отдельного организма пищей, что приводит к снижению численности популяции.

• Провокационность. Это сложное сочетание негативных и позитивных факторов, при котором они взаимно усиливают друг друга. Например, раннее наступление весны и повышение температуры приводит к тому, что растения могут сильно пострадать от последующих заморозков.

У каждого фактора среды есть свои математически определяемые значения, называемые:

• точками максимума и минимума – это значения (температуры, влажности, количества особей на кв. метр) при которых жизнедеятельность организма возможна, но при превышении этих значений – нет;

• точкой оптимума – это показатели, при которых организм чувствует себя наиболее комфортно.

Степень влияния факторов зависит от адаптивных возможностей организма, его состояния в конкретный момент времени, генотипа.